[发明专利]一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池

权利要求书

1.一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，包括设置于保持真空环境的密封腔中的储能飞轮、磁悬浮轴承系统、发电/电动一体机定子，其特征在于，所述磁悬浮轴承系统为混合磁悬浮轴承系统，包括永磁偏置磁悬浮轴承和主动控制磁悬浮轴承，其中永磁偏置磁悬浮轴承包括分别固接于所述密封腔内壁上的一组径向永磁偏置磁悬浮轴承和一组轴向永磁偏置磁悬浮轴承，用于分别对储能飞轮起径向和轴向支撑作用；主动控制磁悬浮轴承包括分别固接于所述密封腔内壁上的一组径向主动磁悬浮轴承和一组轴向主动磁悬浮轴承，分别用于对储能飞轮的径向运动和轴向运动进行主动控制，径向主动磁悬浮轴承包括径向铁芯和绕制在其上的径向线圈，轴向主动磁悬浮轴承包括轴向铁芯和绕制在其上的轴向线圈，径向线圈和轴向线圈中的励磁电流可在外部控制下进行调整。

2.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述储能飞轮包括芯轴以及嵌套于芯轴外壁的可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环，其中，可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环的位置分别对应于轴向永磁偏置磁悬浮轴承/轴向主动磁悬浮轴承、发电/电动一体机定子、径向永磁偏置磁悬浮轴承/径向主动磁悬浮轴承。

3.如权利要求2所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环均由碳纤维和电工纯铁粉末复合材料制成。

4.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，还包括固定于储能飞轮的旋转轴所指向的密封腔两侧内壁上的一对保护轴承；储能飞轮静止时，保护轴承对其起支撑作用，储能飞轮转动时，保护轴承与储能飞轮呈非接触状态。

5.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，还包括用于分别对储能飞轮的径向位移、轴向位移进行监测的径向位移监测装置、轴向位移监测装置，径向位移监测装置、轴向位移监测装置均包括非接触式位移传感器。

6.如权利要求5所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述非接触式位移传感器为电涡流位移传感器。

7.如权利要求6所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，在储能飞轮位于所述径向位移监测装置中的电涡流位移传感器的监测区域中的芯轴外壁上，嵌套有铜质的位移检测环。

8.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述径向永磁偏置磁悬浮轴承和径向主动磁悬浮轴承的数量相同且一一对应，一个径向主动磁悬浮轴承嵌套于一个径向永磁偏置磁悬浮轴承中，且两者产生的磁场相互重叠；所述轴向永磁偏置磁悬浮轴承和轴向主动磁悬浮轴承的数量相同且一一对应，一个轴向主动磁悬浮轴承嵌套于一个轴向永磁偏置磁悬浮轴承中，且两者产生的磁场相互重叠。